基于嵌入式技术的微机保护装置

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第35卷第6期继电器Vbl-35No．62007年3月l6日RELAYMar．16，2007基于嵌入式技术的微机保护装置陈堂贤(三峡大学电气信息学院，湖北宜昌443002)摘要：基于IEC6087O-5-104规约，利用嵌入式ARM(AdvancedRISCMachines)处理器强大的以太网通信功能和数字信号处理器DSP(DigitalSigna1Processor)实现微机距离保护功能。分析了ARM和DSP结构及双口RAM用于双处理器间的高速数据交换

2、的特点。构造了距离保护的判据和算法。保护算法在Matlab仿真和试验中都验证了保护装置的可靠性、速动性、选择性、灵敏性。关键词：嵌入式；数字信号处理器；距离保护；以太网通讯Microcomputer-basedprotectiondevicebasedonARMtechniqueCHENTang·xian(CollegeofElectricEngineering&InformationScience，ChinaThreeGorgesUniversity,Yichang443002，China)Abst

3、ract：Amicrocomputer-distanceprotectiondevicebasedonII三C60870．5．104systemiSdevelopedwhichmakesuseoftllestrongEthemetcommunicationcapacityofembeddedAdvancedRISCMachines(ARM)processorandfastdigitalsignalprocessor(DSP)torealizemicrocomputerprotection．Thecha

4、racteristicsofARMstructure，DSPstructureanddualportrandomaccessmemorywhichiSusedtorealizereliableandquickdatatransmissionbetweentwoprocessorsaleanalyzed．Thecriterionandthearithmeticofmicrocomputerprotectionaregiven．InthecourseofMATLABsimulationandexperim

5、ents，thedeviceisprovedtobeofsecurity，quickness，selectivity，anddelicacy．Keywords：advancedRISCmachines；digitalsignalprocessor；distanceprotection；Ethernetcommunication中图分类号：TM774文献标识码：A文章编号：1003．4897(2007)06—0064．04动发送信息给上层监控主机，无需等待n。在此基0引言础上，用户还可以利用通用浏览器(

6、~tHIE)进行实时传统的继电保护装置多采用以下两种方式来数据的监视，定值的显示、修改以及观察保护动作组网：一是直接在RS485／422通信接口的基础上编纪录和录波信息。本文正是基于这种设计思想介绍写通讯应用程序来实现通信；二是通过现场总线技一种新型微机保护装置。术进行互联和通信。采用第一种方式时，如果一条1硬件结构总线上接入的装置过多，就会降低循环召唤信息的频率，使信息传送速度变慢，影响实时性，而当传装置采用ARM+DSP的双CPU结构，如图1所示。⋯⋯⋯⋯⋯’一!输距离较长时，其传输速度会显著下降

7、。另外所开发的程序多数都不能符合ISO／OSI的规范，只能实现较单一的功能，适用于单一设备类型，程序不具备通用性。目前，以太网(Ethemet)技术以其通信速率高、价格低廉、设备标准化程度高、功能强大等优点在工业控制领域(包括电力行业)中得到越来越多的应用。继电保护装置采用以太网通信后，各数字继电器之间能够实现对等访问，各网络节点图1硬件结构之间能直接进行数据交换，而且数字继电器还能主Fig．1Blockdiagramofhardwarestructure维普资讯http://www.cqvip.co

8、m陈堂贤基于嵌入式技术的微机保护装置．65—1．1主控模块度并全面支持IEEE802．3标准的以太网控制器，可ARM处理器选用32位的MC68332作为主机模块，以工作在8位或16模式，以v0方式或Memory方式收完成对整个系统中各个任务的管理和调度，负责人发数据。片内集成了4kB容量的Packetpage结构的机接口、网络通信、故障判断、历史数据追忆等功RAM，包括了片内所有的控制寄存器、状态寄存器和能。命令寄存器，以及发送、接收缓存。同时Cirru